通信電源已進入了全數字化的階段，整流器模塊的所有模擬信號經過采樣電路后，送入到DSP中，DSP根據系統的要求與條件對PFC與DC/DC部分直接輸出PWM信號，驅動功率電路的輸出。從圖1中可以看出，系統的整個控制全部在DSP中進行處理，包括有模擬信號，IO信號，CAN通信，PWM輸出等等。

圖1，全數字通信電源

    功率變換的性能提升

    通信電源全數字化的一個重要標志就是對功率變換電路的數字化控制。如圖1，交流輸入電壓、輸入電流，PFC輸出電壓，DC輸出電壓，源邊電流等都采樣到DSP中。控制硬件電路大大簡化，僅需要采樣電路與驅動電路，其余的控制部分全部在DSP中用軟件進行實現。這樣給控制的實現帶來了更大的靈活性，同時因為軟件實現，減少器件數目，消除模擬控制技術的器件離散性和溫度漂移等的影響，保證每個模塊均達到最優指標，提高通信電源可靠性。

    對控制電路的數字化，可以實現模擬方式難以實現的復雜控制機制，引入新的控制策略，提高產品的性能。比如在DC/DC部分采用諧振電路時，根據負載變化，改變開關方式，保持諧振模式工作，提高效率。可以針對不同的負載情況時采用不同的控制策略，從而提高性能。使用同步整流可降低損耗，數字方式可以精確的控制死區時間，提高效率。對相同硬件拓撲，可以采用新的控制環路結構，并且通過軟件編程來實現，比如非線性控制，滑模控制，對功率變換電路的數字控制，帶來了靈活的控制策略，可以針對性能的某一指標進行改善，比如改變開關頻率改善EMI指標。而模擬方式實現則相當困難，并且數字方式實現起來并不會導致硬件電路的復雜化帶來的成本提高與可靠性的降低。

    全面的系統監測

    因為系統的所有模擬與邏輯信號都在DSP中進行了數字化的處理，系統的所有數據與狀態都可以全面的掌握。也就可以更加準確的對各種故障進行判斷，使系統出現故障是可以準確的進行定位和及時的對系統進行保護。并且可以根據故障的情況，做出合適的措施進行自恢復，可以盡可能的讓系統工作，保證正常的輸出。系統不僅僅是對故障做出保護，還可以對模塊的運行情況做出實時的監控與調整，在問題發生前就可以采取措施防止故障的出現。比如可以根據環境溫度的改變，及時調整模塊的功率輸出，使模塊可以在較寬的溫度范圍保證輸出的連續。同時也可以調節風扇的轉速，合理的降低噪聲，減少模塊的能耗。

    提供更多準確的信息

    系統的所有信息都已數字化，這樣就為各種參數的獲取提供了方便，只要經過相應的數據處理與運算就可以得到期望的數據。比如交流輸入電壓，電流，有功功率，功率因數，PFC輸出母線電壓等等數據。對數據的濾波，誤差的校正處理全部數字化，由軟件進行處理，減少了硬件濾波電路，計算電路，并且軟件可以實現硬件難以處理的運算，可以獲得更多，更準確的數據。

    模塊間的并聯也采用數字方式實現，不再需要單獨的均流電路與均流總線。均流信息都通過通信的方式，將均流數據發送到各個模塊。各個模塊通過通信端口接收到均流數據后，經過DSP中的均流控制，直接改變DC/DC的驅動，使系統穩定可靠的均流。因為數字化后，通過通信發送數據，可以保證模塊獲取完全一致的均流數據，避免了模擬系統各個模塊間均流電路的誤差，提高均流精度。同時，因為模塊的全數字化，有更完善的故障檢測機制，可保證故障模塊的安全退出，不會影響系統的并聯工作。

    靈活可靠的通信

    模塊提供CAN通信接口，這是一種多主從的總線。各個模塊都可以主動發送數據，有廣播與點對點通信方式。通信速率高達1Mbit/s，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產生的任何錯誤，適合于實時控制系統。基于CAN總線，模塊之間，以及模塊與監控單元間的通信都可以完成。模塊可以主動上傳數據給監控單元，監控單元也可以廣播發送命令，提高了效率和實時性。

    模塊在線升級

    由圖1可以看到，整個系統的功率電路控制、繼電器控制、通信、檢測等等，都在DSP中由軟件進行實現。系統功能的增減，性能的提升都可以通過修改軟件得以實現。通過CAN通信接口可以實現系統軟件的在線更新，快速的實現功能的改進，使通信電源系統可以滿足更多的應用場合。為電源技術的持續演進提供了便利的手段。

    系統的智能化提升

    整流器模塊功能智能化與系統智能化的有效結合，充分提高模塊與系統的效率與可靠性。模塊可以對更多的異常進行綜合的判斷，而不是模擬方式簡單的比較。比如溫度傳感器失效時，溫度可能會很高，常規處理，將會過溫保護，而系統不能工作。采樣數字化處理后，DSP可以判斷出是傳感器失效，而不是溫度真的升高，僅給出告警信號，保持模塊的繼續運行。模塊與監控配合更加全面，不需要知道模塊機號等標識信息，只需在模塊上按下一個按鈕，就可以獲取這個模塊的全部信息。

    通信電源的全面數字化，帶來了通信電源性能，可靠性、功能的提升，電源更加智能化，對各種應用場合有更好的適應性。隨著數字技術的發展，通信電源會達到更高的效率，更加可靠和易于使用。■